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    猫道设计与施工方案(修改).doc

    • 资源ID:1208731       资源大小:146.14KB        全文页数:19页
    • 资源格式: DOC        下载积分:5金币
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    猫道设计与施工方案(修改).doc

    猫道设计与施工方案一、 概述某某大桥为某某县电煤运输东南环线县城段发展大道四标段,起点接夏蓉高速及纳水路,终点接王家镇寨公路。桥梁位于直线上,分左右两幅,单幅桥宽16m,左右幅净距4.5m,全桥面宽36.5m。主桥为69+120+69m预应力钢筋混凝土连续刚构,引桥均为4×33m预应力钢筋混凝土连续梁。桥面纵坡3.5%,支座水平放置,桥面纵坡的影响在梁底设置楔块处理;桥上车行道横坡1.5%,人行道横坡1%;箱梁顶板做成1.5%的横坡,与车行道横坡一致。桥面铺装采用8cm聚丙烯纤维混凝土调平,顶层采用7cm中粒式沥青混凝土,总厚度15cm。猫道为本桥的临时结构,做为人员通行、小型机具设备运输、电缆架设、以及用于塔吊安装时的调点使用,由于本桥位于较深峡谷,根据本桥的地理特征情况,架设锚道有必要的意义。二、猫道设计1.猫道布置根据本桥的特点,猫道锚碇位置选在两幅桥中间的空位处,猫道全宽2m,通行宽度1m,猫道净跨340m。雍熙镇端锚碇前沿对应0号台前墙里程,法拉端锚碇设在5号至6号墩之间,其里程以雍熙镇端对应0号台里程及猫道净跨推算。2.猫道构造猫道面层包括横梁及面层辅料,钢丝网、横梁布置在承重索上。采用双层钢丝网,承重索上方铺设50mm×70mm的高强钢丝网承重,再于其上铺设防坠物及供人行走的10mm×10mm的软钢丝网。横梁采用槽钢和角钢相结合的方式,每6m采用一根140mm×58mm槽钢,每2m采用一根80mm×80mm×5mm的角钢,横梁通过U型螺栓连接于承重索上,横梁端部与栏杆立柱相连。猫道两侧间隔2m设置一根栏杆立柱,栏杆立柱采用80mm×80mm×5mm的角钢,栏杆扶手绳采用4根20mm的钢丝绳,两侧栏杆采用50mm×70mm的钢丝网封闭,封闭高度不小于1.2m。(详见设计图)3、猫道承重索锚固系统本工程采用单跨分离式猫道,在两岸直接设置锚碇,锚碇内预埋钢框架将承重索的两端锚定在锚碇内,锚碇的另一端设置后地锚,地锚的一端锚入基岩内,另一端锚入锚碇内。(详见锚固设计图)4、猫道抗风系统由于猫道属于高空作业,风力对猫道的影响尤为突出,为提高施工期间猫道的抗风稳定性,足够的刚度以及调整线性的需要。由于本工程沟壑较深,风力较大,在猫道的两侧距离两岸50m、100m、150 m、的位置设置抗风绳,一共设置12根抗风绳,抗风绳采用16mm的钢丝绳,一端与猫道横梁连接,另一端锚入基岩内。5、猫道承重索调节装置在猫道的承重索和风缆的计算、下料及架设过程中,造成猫道线形误差的原因很多,因此,在承重索及抗风缆两端设置相应的长度调节装置。本工程采用丝杆调节器(见设计图),调节器的一端与承重索用绳卡相连,另一端与锚碇预埋件销接。调节器最初完全放松,避免收紧困难。6、猫道照明本工程无通航及其他运输限制,因此,猫道内仅需按照常规设置施工作业人员通行的照明设施。三、猫道检算1、承重索的强度与垂度承重索所承受的荷载计算见猫道面层强度计算.承重索的强度根据下节计算,承重索的设计总荷载65.73t(不含承重索自重)承重索自重(按照一根承重索每米重12.5Kg计算,共6根承重索,承重索实际长度340.8承重索总重量6×340.8×12.525560Kg25.56t见上图,承重索的一端承受的最大设计荷载Ty(65.73+25.56)/245.645t一根承重索受到的力TTy/cosa45.645/(6×cos74°36)27.63t本设计选用60mm,公称抗拉强度为1770N/mm2的钢丝绳,每根钢丝绳最小破断力187t,一共采用6根钢丝绳承重,安全系数取6。一根承重索所能够承受的容许拉力187/631.17t27.63t承重索强度满足要求。.承重索的垂度根据计算,承重索线型为椭圆形,跨中最大下挠度为21.5m。2、猫道面层强度与刚度.猫道面层强度猫道每6米为一个循环单元,计算时先计算每个单元材料重量,以此推算猫道自重。恒载高强钢丝网重量每延米高强钢丝网面积(包括底层,侧面)A(1.91.21.2)×14.3m2采用18号钢丝网,每平方米高强钢丝重量:5.7Kg一个单元钢丝网重量:4.3×5.7×6147.06Kg走行软钢丝软钢丝面积(仅布置在走道上)A=1.8×11.8m2采用4号软钢丝网,每平方米高强钢丝重量:1Kg一个单元软钢丝网重量:1.8×1×610.8Kg一个单元钢丝网重量:157.86Kg横梁每个单元一根140mm×58mm槽钢,长2.1m,每延米槽钢重量14.535Kg,则一根槽钢重量14.535×2.130.53Kg每个单元两根80mm×80mm×5mm的角钢,长2.1m,每延米角钢重量6.211Kg,则两根角钢重量6.211×2.1×226.09Kg 每个单元横梁总重:56.62Kg木踏板每个单元设置12块木踏板,木踏板长1.8m,宽0.15m,板厚0.05m,木踏板容重0.6t/m3。一个单元木踏板总体积V12×1.8×0.15×0.050.162m3一个单元木踏板总重0.162×60097.2Kg立柱角钢每个单元共6根立柱角钢,每根角钢长1.46m,80mm×80mm×5mm的角钢,每延米角钢6.211Kg。一个单元立柱角钢重量6×1.46×6.21154.41Kg扶手钢丝绳一个单元共4根钢丝绳,一根钢丝绳长6m,考虑钢丝绳线型影响,其增长值按照1.005考虑,则一根钢丝绳实际长度6.03m,扶手钢丝绳直径20mm,每延米钢丝绳重量1.38Kg/m。一个单元扶手钢丝绳重量4×6.03×1.3833.29Kg连接件立柱与横梁的连接板,板厚0.005m,板长0.16m,板宽0.08m,一个单元内共6块连接板连接板重量0.16×0.08×0.005×78503.01kg一个单元连接板总重6×3.0118.06Kg连接螺栓连接螺栓采用M16×60mm的高强螺栓,每套螺栓重0.156Kg,每个单元共12套螺栓连接螺栓重量12×0.1561.87KgU型钢丝绳卡,每套重量1.2Kg,每个单元共12套U型钢丝绳重12×1.214.4kg卡板卡板主要起固定扶手钢丝绳的作用,卡板将扶手钢丝绳与立柱角钢连接在一起,卡板可以自己加工,卡板采用0.16×0.08×0.005的钢板加工形成,一根立柱角钢上设两个卡板,每个单元共12个卡板,卡板与立柱角钢间采用高强螺栓连接,一块卡板上有2个螺栓一套卡板重0.16×0.08×0.005×7850+2×0.1560.814Kg一个单元卡板共计重12×0.8149.77Kg一个单元连接件全部重量18.06+1.87+14.4+9.7744.1kg一个单元结构恒载W157.86(钢丝网)+56.62(横梁)+97.2(木踏板)+54.41(立柱角钢)+33.29(扶手钢丝)+44.1(连接件)443.48kg活载人行活载,由于本通道仅供施工作业人员通过,猫道上同时通过的施工人员不超过300人,即按照每延米猫道上有1人布置,人均60Kg计算,每个单元猫道长6m(注,实际施工时,要严格控制猫道上同时通行的人员数量,一次通过数量不超过50人)一个单元人行活载6×60360Kg机具活载猫道上通过的主要是小型机具,且不存在同时通过的可能,因此,设计计算时考虑施工人员的运输能力,按照全桥上总运输不超过2000Kg机具考虑机具活载,换算到每个单元一个单元上的机具活载2000×6/34035.3Kg风活载风活载沿桥横向着力,由于工程所处位置无历史风力调查资料,因此,本设计中按照风力50Kg/m的横向风力进行计算,则每个单元的横向风力为300Kg,猫道全长340m,所受到的风力为17000Kg,抗风绳产生向下的拉力总值与风力总和相同(抗风绳沿45°布置),换算到每个单元每个单元因风力产生的竖向力300 Kg其他活载由于该猫道不仅需要人员和小型机具通过,同时还要能够穿过吊装材料的钢丝绳,钢丝绳采用现场编束,其实际重量应根据现场情况确定,在猫道计算中,钢丝绳每延米重量9.40Kg/m每个单元上钢绞线的重量6×9.4056.40Kg最不利活载组合:在风力较大时,人工通过猫道将吊装用钢丝绳进行穿索此时一个单元的活载360+300+56.40716.4Kg最不利时:恒载+荷载716.4+443.481159.88Kg全桥340m,约340/656.7个计算单元,猫道设计总荷载56.7×1159.8865730Kg65.73t由于每个单元上的荷载较小,横梁下部设有多根承重索,本设计省去了横梁的强度计算。.猫道面层刚度猫道面层采用双重钢丝网,底部高强钢丝网主要承重,猫道纵向每2m设置了横梁,起到了增加面层刚度的作用,在面层钢筋网上,每50cm铺设了一块踏木板,采用镀锌铁丝将踏木板与钢丝网绑在一起,防止踏木板移动,同时,踏木板也起到了增加横向刚度的作用。3、承重索锚固系统. 预埋件与调节装置的连接件强度一根承重索的容许拉力为31.17t,锚固系统必须能够承受相应的拉力。见上图,高强螺栓承受到的力为31.17t,每个工字钢连接件承受的力为15.59t,高强螺栓一端承受的剪力为15.59t,选用10.9级高强螺栓,其抗剪强度310MPa,高强螺栓按纯剪状态进行设计高强螺栓的抗剪面积15.59t/(310×100t/m2)0.000503m2=503mm2本设计采用M30高强螺栓。工字钢高强螺栓受到的力全部传递给工字钢,螺栓穿过处,工字钢受压,工字钢采用普通A3钢,容许压应力135MPa,拟采用20b型工字钢,工字钢面积3950mm2,腹板厚9mm,两侧工字钢相同,对称布置一侧抗压面积工字钢腹板厚度×螺栓孔直径 0.009m×0.045m0.000405m2一侧工字钢能够承受的压力0.000405×135×100t5.47t,远小于其实际受到的力,工字钢局部承压不能满足要求,必须进行特殊处理。本设计考虑先在接头段工字钢的腹板的两侧焊接2cm厚的钢板,增加腹板厚度及局部抗压面积。现场施工时,要注意先在工字钢腹板上焊接钢板,加工好后,再进行螺栓孔加工;同时,钢板沿工字钢腹板的焊接长度要满足要求,且焊接钢板段伸入锚碇内的长度不小于50cm。加工处理后螺栓孔处局部承压力0.049m×0.045m×135×100t/m229.76t15.59t(满足要求)工字钢在穿孔后,其承载力也有所降低穿孔后工字钢实际能够承受的力(0.3950.000405)×135×100 53.27t15.59t(满足要求).连接板的强度连接板采用Q420钢板,每根承重索的端部采用1块连接板,板宽120mm,厚度35mm,设计强度360MPa一块连接板承压面积0.035m×0.045m0.001575m2一块连接板的承压力0.001575m2×360×100t/m256.7t31.17t(满足要求) 连接板的一端与锚固高强螺栓连接,另外一端与长度调节装置连接。 .连接板与长度调节器的连接 见设计图,连接板与长度调节器相连的一端,长度调节器采用工厂定做的方式加工,要求其调节器的承载力不小于31.17t,调节器与连接板间通过高强螺栓进行连接,高强螺栓的计算与前面相同,此处不再重复计算。4、锚碇的稳定性检算

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